DE1120773B

DE1120773B - Device for the detection of halogen gases

Info

Publication number: DE1120773B
Application number: DEL36784A
Authority: DE
Inventors: Richard Lottenbach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-08-08
Filing date: 1960-08-08
Publication date: 1961-12-28

Description

Gerät zum Nachweis von Halogengasen Es sind zahlreiche Vorrichtungen und Geräte zum Nachweis von Halogengasen bekannt, die als Lecksucher an Halogengas enthaltenden Gefäßen und Röhren, z. B. bei Kühlschränken, oder als Leckanzeiger bei Vakuumeinrichtungen dienen. Die bekannten Vorrichtungen zum Nachweis von Halogengas benutzen eine geheizte Diode mit einer Platinanode, welche Zusätze von Alkalimetallen aufweist. Solche Dioden geben an einer Gleichspannung liegend, in reiner Luft einen schwachen Grundstrom, der bei Eintreffen von Halogengas stark ansteigt. Üblicherweise sind die Elektroden als zwei ineinanderliegende Röhren ausgebildet, die vom Meßgas in der Achsrichtung durchströmt werden, und die Elektroden sind auf einem Glasfuß befestigt in ein Leitungsrohr eingebaut.Apparatus for Detecting Halogen Gases The apparatuses are numerous and devices for the detection of halogen gases are known as halogen gas leak detectors containing vessels and tubes, e.g. B. in refrigerators, or as a leak detector serve for vacuum devices. The known devices for the detection of halogen gas use a heated diode with a platinum anode, which additions of alkali metals having. Such diodes give off a direct voltage in pure air weak base current, which increases sharply when halogen gas arrives. Usually the electrodes are designed as two tubes lying one inside the other, which carry the measuring gas in the axial direction, and the electrodes are on a glass base fixed installed in a conduit.

Halogengas-Indikatoren der genannten Art gestatten zwar bei hohem Vakuum geringste Mengen von Halogengas anzuzeigen, indem der Ionenstrom auf den zehn- bis hundertfachen Wert ansteigen kann, aber die Zeitkonstante ist relativ groß, d. h., der Ionenstrom steigt nicht plötzlich an, sondern allmählich und beim Verschwinden des Halogengases sinkt der Ionenstrom nur langsam ab. Dieser Umstand wirkt bei Lecksuchern insofern nachteilig, als die Eingrenzung eines Lecks viel Zeit und Geschicklichkeit erfordert. Zudem sind die bekannten Lecksucher mit geheizter Platinanode teuer und wenig robust. Sie sind eher für laborielle Einrichtungen geeignet und weniger geeignet für Werkstattprüfungen und Unterhaltskontrollen, z. B. von Kühlschränken. Halogen gas indicators of the type mentioned allow at high Display the smallest amounts of halogen gas by applying the ion current to the vacuum can increase ten to a hundred fold, but the time constant is relative large, d. That is, the ion current does not increase suddenly, but gradually and at When the halogen gas disappears, the ion current drops only slowly. This condition has a disadvantageous effect on leak detectors insofar as the containment of a leak is a lot Requires time and skill. In addition, the well-known leak detectors are heated Platinum anode expensive and not very robust. They are more suitable for laboratory facilities and less suitable for workshop tests and maintenance checks, e.g. B. from Refrigerators.

Die Erfindung bezweckt einen Indikator für Halogengas zu schaffen, der billig herstellbar, und handlich im Gebrauch ist und eine robuste Behandlung verträgt, und dessen Ionenstrom bei Anwesenheit von Halogengas plötzlich sehr steil ansteigt. The invention aims to provide an indicator for halogen gas, which is cheap to manufacture, easy to use and robust in handling tolerates, and its ion current suddenly becomes very steep in the presence of halogen gas increases.

Die Erfindung betrifft daher ein Gerät zum Nachweis von Halogengasen, mit zwei an Gleichspannung liegenden Elektroden und einer Heizwicklung, welches durch einen Isolierkörper gekennzeichnet ist an welchem die beiden Elektroden anliegen und welcher durch die Heizwicklung auf die halbleitende Grenztemperatur geheizt ist, derart, daß zwischen den Elektroden ein Nullstrom fließt, der bei Auftreten von Halogengas plötzlich sprunghaft geändert wird. The invention therefore relates to a device for the detection of halogen gases, with two electrodes connected to DC voltage and a heating coil, which is characterized by an insulating body on which the two electrodes are in contact and which is heated to the semiconducting limit temperature by the heating coil is such that a zero current flows between the electrodes, which occurs when suddenly changed by leaps and bounds by halogen gas.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform eines Indikators im Schnitt, Fig. 2 eine andere Ausführungsform im Schnitt. Embodiments of the subject matter of the invention are based on the Drawing explained in more detail. In the drawing, Fig. 1 shows an embodiment of a Indicator in section, Fig. 2 shows another embodiment in section.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 dient als Isolierkörper ein Porzellanrohr 11, auf dessen Außenfläche eine Heizwicklungl2 und auf dessen Innenfläche eine Elektrode 13 angebracht ist. Die Heizwicklung 12 ist an eine Transformatorwicklung 14 angeschlossen und heizt den Isolierkörper 11 auf Rotglut. Die Heizwicklungl2 dient gleichzeitig auch als Elektrode, indem die Transformatorwicklung 14 eine Mittelanzapfung 15 aufweist, die mit dem einen Pol einer Batterie 16 verbunden ist, während der andere Pol der Batterie 16 mit der Elektrode 13 verbunden ist. Dadurch, daß der Isolierkörper auf Rotglut erhitzt ist, befindet sich das Material im Bereich der halbleitenden Grenztemperatur. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, a porcelain tube is used as the insulating body 11, a heating coil 12 on its outer surface and an electrode on its inner surface 13 is attached. The heating winding 12 is connected to a transformer winding 14 and heats the insulating body 11 to red heat. The heating winding 12 serves at the same time also as an electrode, in that the transformer winding 14 has a center tap 15, which is connected to one pole of a battery 16, while the other pole of the Battery 16 is connected to the electrode 13. By the fact that the insulating body on If red heat is heated, the material is in the range of the semiconducting limit temperature.

Auf oder oberhalb dieser Grenztemperatur erhöht die kalorische Energie die Anzahl der freien Elektronen der Leitungsbänder, wodurch eine teilweise Leitfähigkeit des Materials auftritt. Dadurch stellt sich ein minimaler Grundstrom ein, der mittels eines Mikroamperemeters 17 beobachtbar ist. Dieser Grundstrom wird wesentlich verstärkt, wenn Ionen die eine z. B. äußere Halbleiterfläche treffen, was der Fall ist, wenn Halogengas auftritt. Dann dringen freie Ionen bei dieser Temperatur adsorptiv in das Halbleitergitter ein und erzeugen dort Leitungsstörstellen, welche das Ansteigen des Stromes bewirken. Man kann auch sagen, daß durch das Auftreten von Halogengas der Durchgangswiderstand des Isolierkörpers zwischen den Elektroden sprunghaft geändert wird. Ebenso sprunghaft ändert sich aber auch der Oberflächenwiderstand des Isolierkörpers. The caloric energy increases at or above this limit temperature the number of free electrons of the conduction bands, creating a partial conductivity of the material occurs. This results in a minimal basic current, which by means of a microamperometer 17 can be observed. This basic current is significantly strengthened, when ions the one z. B. meet outer semiconductor surface, which is the case when Halogen gas occurs. Then free ions penetrate adsorptively at this temperature the semiconductor lattice and generate line faults there, which increase of the current. It can also be said that due to the occurrence of halogen gas the volume resistance of the insulator between the electrodes changed by leaps and bounds will. The surface resistance of the insulator changes just as abruptly.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind auf einem Porzellanrohr 21 zwei ringförmige Elektroden 22, 23 angeordnet, die an der Spannung einer Batterie 24 liegen. An der Innenwand des Porzellanrohres 21 liegt eine Heizwicklung 25, die an eine Wechselstromquelle anzuschließen ist, und den Isolierkörper 21 auf Rotglut heizt. Es tritt dann ein Grundstrom zwischen den beiden Elektroden 22, 23 auf, der mit einem Mikroamperemeter 26 gemessen wird. Bei Anwesenheit von Halogengas wird die Oberflächenleitfähigkeit zwischen den Elektroden22, 23 sprunghaft geändert, und der Grundstrom steigt plötzlich stark an. In the embodiment according to FIG. 2 are on a porcelain tube 21 two ring-shaped electrodes 22, 23 arranged on the tension a battery 24 lie. A heating coil is located on the inner wall of the porcelain tube 21 25 to be connected to an AC power source, and the insulating body 21 Red heat heats. A basic current then occurs between the two electrodes 22, 23 which is measured with a micro-ammeter 26. In the presence of halogen gas the surface conductivity between the electrodes22, 23 is changed abruptly, and the base current suddenly rises sharply.

An Stelle eines Porzellanrohres kann der Isolierkörper auch aus einem Quarzrohr oder aus anderem Isoliermaterial bestehen und das Material der Elektroden ist für den Indikationseffekt ohne Einfluß. Gemäß der Erfindung können Geräte zum Nachweis von Halogengasen in robuster Form und zu billigem Preis gebaut werden, deren Zeitkonstante kleiner ist als bei den bisher bekannten Geräten mit geheizter Platinanode. Der Isolierkörper wird zweckmäßig wie gezeichnet in einem Rohr 27 angeordnet, durch welches das aufzuspürende Halogengas zugeführt wird. Infolge der robusten Bauweise ist das Gerät bei der Montage und Überwachung von Kältemaschinen, insbesondere von Kühlschränken, für die Leckkontrolle besonders geeignet. Instead of a porcelain tube, the insulating body can also consist of a Quartz tube or other insulating material and the material of the electrodes has no influence on the indication effect. According to the invention, devices for Detection of halogen gases can be built in a robust form and at a cheap price, whose time constant is smaller than in the previously known devices with heated Platinum anode. The insulating body is expediently arranged in a tube 27 as shown, through which the halogen gas to be detected is supplied. As a result of the robust The device is designed for the assembly and monitoring of refrigeration machines, in particular of refrigerators, particularly suitable for leak control.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for the detection of halogen gases, with two electrodes connected to DC voltage and a heating coil, characterized by an insulating body, on which the two electrodes rest and which through the heating coil on the semiconducting limit temperature is heated such that between A basic current flows through the electrodes, which suddenly occurs when halogen gas occurs is changed by leaps and bounds.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the insulating body a pipe (11 resp.

21) is.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the two Electrodes (22, 23) on the same pipe surface and the heating coil (25) on the other pipe surface, and the surface resistance due to the presence of halogen gas of the insulating tube (21) between the electrodes (22, 23) is changed abruptly.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the two Electrodes (12, 13) lie on different pipe surfaces and by their presence of halogen gas is the resistance of the insulating tube (11) between the electrodes (12, 13) is changed by leaps and bounds.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the heating winding (12) is used as an electrode by using a symmetrical voltage divider (14, 15) is connected to the DC voltage source (16).

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the voltage divider is the secondary winding of a transformer (14).

7. Apparatus according to claim 2, characterized in that the insulating body (11 or 21) is made of porcelain.

8. Apparatus according to claim 2, characterized in that the insulating body is made of quartz.